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柴油機(jī)齒輪室的工作、安裝及加工方法
發(fā)布時間:2023-12-31 01:21:18  ▏閱讀:

 

新聞主題

康明斯柴油發(fā)動機(jī)齒輪室、機(jī)油泵、凸輪軸和挺桿體的安裝

 

摘要:齒輪室一般安裝于柴油機(jī)前端,通常是柴油機(jī)齒輪系的安裝及工作腔,為齒輪傳動系統(tǒng)提供保護(hù)。齒輪室中包括曲軸正時齒輪、凸輪軸正時齒輪、油泵正時齒輪等以及各類惰齒輪,齒輪室在柴油機(jī)中起著重要的作用。它不僅能夠保護(hù)齒輪系統(tǒng),防止灰塵和雜質(zhì)的進(jìn)入,延長了齒輪的使用壽命,還能夠防止?jié)櫥瑒┬孤峁┌踩Wo(hù),降低噪音和振動,便于維護(hù)和檢修。因此,在設(shè)計和使用柴油機(jī)時,應(yīng)該重視齒輪室的選擇和安裝,確保其功能的發(fā)揮,提高柴油機(jī)的效率和可靠性。

 

一、齒輪室的作用

 

      齒輪室是柴油機(jī)中常見的一個部件,它在機(jī)械系統(tǒng)中起著重要的作用。它的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

1、保護(hù)齒輪系統(tǒng)

      齒輪是機(jī)械傳動中常見的一種元件,它通過齒輪的嚙合來傳遞動力。齒輪系統(tǒng)通常由多個齒輪組成,這些齒輪在運(yùn)動過程中會產(chǎn)生摩擦和磨損。齒輪室的存在可以有效地保護(hù)齒輪系統(tǒng),防止外界灰塵、雜質(zhì)等進(jìn)入齒輪系統(tǒng),減少齒輪的磨損和故障,延長齒輪的使用壽命。

2、防止?jié)櫥瑒┬孤?/span>

      在齒輪傳動系統(tǒng)中,潤滑劑是必不可少的,它能夠在齒輪嚙合過程中起到潤滑和冷卻的作用,減少摩擦和磨損。齒輪室可以防止?jié)櫥瑒┬孤?,保持潤滑劑在齒輪系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán),確保齒輪的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、提供安全保護(hù)

      齒輪傳動系統(tǒng)中的齒輪通常會以高速旋轉(zhuǎn),如果沒有齒輪室的保護(hù),齒輪在運(yùn)動過程中可能會飛濺出來,造成傷害。齒輪室的存在可以有效地防止人員誤碰和事故發(fā)生,提供安全保護(hù)。

4、降低噪音和振動

      齒輪傳動系統(tǒng)在運(yùn)動過程中會產(chǎn)生噪音和振動,這對于工作環(huán)境和設(shè)備的穩(wěn)定性都有一定的影響。齒輪室可以起到隔音和減振的作用,降低齒輪傳動系統(tǒng)的噪音和振動,提高工作環(huán)境的舒適性和設(shè)備的穩(wěn)定性。

5、便于維護(hù)和檢修

      齒輪室通常是可拆卸的,這樣可以方便對齒輪傳動系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢修。當(dāng)齒輪需要更換或維修時,只需要拆卸齒輪室即可,不需要對整個設(shè)備進(jìn)行拆解,節(jié)省了維修時間和成本。

 

二、齒輪室的安裝步驟

 

      柴油機(jī)齒輪室裝配示意圖如圖1所示。

(1)檢查柴油機(jī)齒輪室安裝表面的清潔度或運(yùn)輸過程中造成的缺陷或其他缺陷。

(2)拆卸缸體油道內(nèi)的保護(hù)塞,用干凈的毛巾仔細(xì)擦拭油道,檢查并確保沒有碎屑?xì)埩粼谟偷纼?nèi)。

(3)安裝兩根導(dǎo)向雙頭螺柱和新的齒輪室密封墊。先把定位銷壓入缸體前端面定位銷孔內(nèi),在缸體的3、4、5孔內(nèi),裝上工藝定位銷,把齒輪室密封墊套在工藝定位銷上,然后裝上齒輪室,用手?jǐn)Q其它四個螺栓,再把第1、2螺栓擰緊到(27±3)N•m。

(4)去掉三個工藝定位銷,用手?jǐn)Q上三個螺栓,擰緊3、4螺栓到(27±3)N•m。并保證密封墊仍然對準(zhǔn),再把其余螺栓擰緊到(27±3)N•m。齒輪室的 1 號安裝位置鑄有“專用螺栓”字樣(參見插圖)。此螺釘必須是短頭螺釘,避免螺釘與惰輪接觸。

(5)檢查齒輪室的油底殼安裝面與缸體油底殼安裝面的不平度,應(yīng)在±0.13mm范圍內(nèi),密封墊如高出油底殼安裝面,應(yīng)用刀修整到不高出油底殼安裝面0.25mm以下。修整時應(yīng)從里往外,避免屑末掉進(jìn)發(fā)動機(jī)內(nèi)。

(6)安裝齒輪室。該部件的重量達(dá)到或超過 23 kg [50 lb]。為減小造成人身傷害的可能性,請使用提升設(shè)備或在他人的幫助下提升此部件。

(7)安裝 18 根安裝螺釘。前齒輪室采用四種不同長度的螺釘,應(yīng)辨別各螺釘及其安裝位置。

(8)拆卸導(dǎo)向雙頭螺釘,并且安裝兩根螺釘。按圖示順序擰緊螺釘。

      柴油機(jī)的正時齒輪都有標(biāo)記的,大致有這幾種標(biāo)記形式,有字母ABCD,還有數(shù)字1234,或者是圓點(diǎn)等等,無論哪一種標(biāo)記,在對正時的時候需要看看,拿數(shù)字記號舉個例子說明,便于理解,相嚙合的齒輪上都有同一個數(shù)字,這就是這兩個齒輪的記號,有一個齒輪上有兩個相鄰的齒尖上刻有‘1’,另一個齒輪齒尖上刻有一個“1”,接下來就是對記號的關(guān)鍵之處,把一個1的齒尖插在兩個1的齒中間,這樣就好了,其他齒輪也按照這樣的方法對好。

 

柴油機(jī)齒輪室裝配示意圖.png

圖1  柴油機(jī)齒輪室裝配示意圖

柴油機(jī)缸體油道清潔.png

圖2  柴油機(jī)缸體油道清潔

柴油機(jī)齒輪室密封墊安裝.png

圖3  柴油機(jī)齒輪室密封墊安裝

柴油機(jī)齒輪室的安裝專用螺栓.png

圖4  柴油機(jī)齒輪室的安裝專用螺栓

柴油機(jī)齒輪室安裝.png

圖5  柴油機(jī)齒輪室安裝

柴油機(jī)齒輪室螺釘安裝順序.png

圖6  柴油機(jī)齒輪室螺釘安裝順序

 

 三、齒輪室加工方法

 

      齒輪室材料為HT250(170HBS到241HBS),其主要要求為彎曲應(yīng)力小于30MPa;摩擦面間的壓力大于0.5MPa;要求一定的密封性;較弱的腐蝕性介質(zhì)。其主要加工部位是零件的主要表面,以及中間的一些用于裝配的孔,在零件的四周及其上下表面進(jìn)行鉆孔和攻螺紋。由于正時齒輪室為薄壁殼體類的零件,其最小處的厚度僅為5毫米,所以在進(jìn)行加緊時必須考慮其夾緊力對零件加工的影響。同時,由于該零件不具有回轉(zhuǎn)的表面,所以不適合于車削加工。綜上所述,正時齒輪室的主要加工的主要方式為鉆削、銑削、和鏜削加工。

1、零件主要加工部位

      根據(jù)零件圖,我們可以對零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,一般情況下最主要的加工部位多為尺寸公差小,形狀誤差小,位置精度高。故而據(jù)此原則并結(jié)合正時齒輪室的實際功用對主要加工部位進(jìn)行確定。零件的主要加工之處如下:

(1)正時齒輪室的反面加工,最終要求保證平面度0.06,表面粗糙度Ra3.2。

(2)正時齒輪室的正面(A)加工,最終要求保證尺寸60.3±0.05,平面度0.06,表面粗糙度Ra3.2,平行度0.08。

(3)正時齒輪室反面孔φ25H7、φ72H7、φ115H8、φ11、φ9、等孔進(jìn)行加工。

(4)正時齒輪室四周孔加工,以及攻絲加工。

(5)正時齒輪室正面φ142H8、φ155、φ75等孔加工。

      其中重要的加工孔有反面的φ90(精度要求為7級)、φ14(精度要求為7級)φ9(位置度要求值為0.4),正面(A)上的工藝孔、φ10(精度要求為8級且有位置度要求)、φ142(精度要求為8級)、φ115(其位置度要求的值為0.05)。由以上分析可知,我們可以以正時齒輪室的正面為粗基準(zhǔn),加工反面,然后以反面為基準(zhǔn),加工正面。然后分別以正、反面為精基準(zhǔn)進(jìn)行其他孔面加工。

 

柴油機(jī)齒輪室前側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖.png

圖7  柴油機(jī)齒輪室前側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖

柴油機(jī)齒輪室后側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖.png

圖8  柴油機(jī)齒輪室后側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖

 

2、基準(zhǔn)選擇原則

      所謂基準(zhǔn)就是零件上用來確定點(diǎn)、線、面位置時,作為參考的其他的點(diǎn)、線、面。在這里我們重點(diǎn)需要注意的為定位基準(zhǔn),以保證工件在機(jī)床夾具上占有正確位置。通常,定位基準(zhǔn)的選擇將對零件的加工精度產(chǎn)生巨大的影響,若定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合,將產(chǎn)生定位誤差。未經(jīng)過加工的基準(zhǔn)稱之為粗基準(zhǔn),加工過的則稱之為精基準(zhǔn)。在進(jìn)行工件的加工時候,前面的幾道工序都優(yōu)先考慮對基準(zhǔn)面進(jìn)行加工以提高零件的定位精度。粗基準(zhǔn)的選擇原則:

(1)盡可能選擇精度要求高的主要表面為作為粗基準(zhǔn)。

(2)選用非加工表面的表面做粗基準(zhǔn),以保證加工面與不加工面之間的位置精度。

(3)盡可能選用光整、無飛邊、澆口、冒口或其他缺陷的表面作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇原則:精基準(zhǔn)的選擇主要是為了減少誤差,提高定位精度。

① 選設(shè)計基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”。

② 盡可能選用同一組定位基準(zhǔn)加工各個表面,即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”。

③ 對于一些精度要求很高的表面,則可以使用其自身為基準(zhǔn),即遵循“自為基準(zhǔn)”。

④ 對于幾個表面之間有好高的位置精度的表面,可以互為基準(zhǔn)加工,即遵循“互為基準(zhǔn)”。

 

齒輪室蓋零件圖-康明斯柴油發(fā)電機(jī)組.png

圖9  柴油機(jī)齒輪室零件組成

級別
零件號
圖上
標(biāo)號
零件名稱 Part Name
數(shù)量 Req
中文
英文
02
3034776
 
齒輪室蓋及盤車機(jī)構(gòu)
COVER,GEAR
1
03
3009620
9
發(fā)動機(jī)盤車彈簣
SPRING.ENGINE BAR
1
03
3013786
10
 
PLUG,PI PE
2
03
3015525
11
擋圏
RING,RETAINING
1
03
3018914
 
盤車軸套
GUIDE,BARR I NG SHAFT
1
 
3018909
12
村套
BUSHING
1
 
3018910
13
止推軸承
BEARING,THRUST
1
 
3018911
14
 
PIN,ROLL
1
 
3019154
15
 
GUIDE,BARRING SHAFT
1
03
3019152
16
發(fā)動機(jī)盤車齒輪
GEAR,ENG I NG BARRING
1
03
3019153
17
盤車軸
SHAFT,BARR I NG
1
03
3025460
18
管富
PLUG,PIPE
6
03
3034777
 
齒輪空蓋
COVER,GEAR
1
04
132770
21
村套
BUSHING
2
04
205133
22
 
BUSHING
1
04
3021194
25
齒輪室蓋
COVER,GEAR
1
04
3016787
23
油封
SEAL,OIL
1
04
3016791
24
油封
SEAL.OIL
1
04
3628895
26
油封
SEAL,OIL
1
03
3201125
27
O型密封圈
SEAL ORING
1
02
3044522
 
正時齒輪室板
PLATE.GEAR COVER
1
03
206217
28
雙頭螺栓
STUD
1
03
206218
29
雙頭螺栓
STUD
1
03
3019961
30
堵塞螺母
NUT,PLUG
2
03
3044521
31
正時齒輪室板
PLATE,GEAR COVER
1
02
3016717
 
正時齒輪室板安裝
MTG.GEAR COVER
1
03
70645
4
主定位銷
DOfEL PIN
1
03
102957
5
定位銷
DOWEL,DIAMOND
1
03
3014766
6
帯墊螺栓
SCREW,CAPTIVE WASHER CAP
12
03
3410141
7
襯墊
GASKET,COVER PIAT
1
02
AR10702
 
發(fā)動機(jī)前支架安裝
SUPPURT.FRONT EN
1
03
206343
3
發(fā)動機(jī)前支架
SUPPORT.FRONT ENGING
1
03
S173A
1
六角螺栓
SCREW,HEXAGON HEAD
6
03
S603
2
彈簧墊圈
WASHER,LOCK
6
02
3200642
33
夾板
PLAT IE CLAMPING
1
 

 

總結(jié):

      在進(jìn)行齒輪室的零件加工中,主要是得保證幾個大孔之間的相對位置、距離以及保證這幾個孔尺寸在公差范圍之內(nèi)。故而要確保加工準(zhǔn)確性,在齒輪室加工中盡可能地減少裝夾次數(shù),同時在加工這幾個大孔時盡量保證使用同一基準(zhǔn)面。所以選擇了立式加工中心對齒輪室孔進(jìn)行加工。在保證加工質(zhì)量的同時,零件生產(chǎn)效率得以提高,勞動強(qiáng)度降低,從而降低了零件的加工成本。在定位方式的選擇上,在大多工序上采用“一面兩銷”的定位方式,保證了加工精度,提高了加工效率。夾具選擇則多以專用夾具為主,故而在這種大批量生產(chǎn)的情況下可以擁有更高的生產(chǎn)率。


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